優秀“Ｓ８級”殘疾游泳運動員自由泳水下技術的運動學特征分析

［摘 要］健全人游自由泳時，使身體前進的主要推進力產生于手臂的劃水動作，而只有一只手臂的殘疾游泳運動員，其推進力的來源將會大大減小；而腿部打水動作在游進時既起平衡作用又能推進身體前進，因此對優秀“S8”級殘疾游泳運動員水下動作技術的研究，將對該級別自由泳技術訓練具有指導意義，為備戰2008年殘奧會訓練和比賽提供參考依據。

［關鍵詞］S8級 殘疾游泳運動員 自由泳 運動學特征分析

［中圖分類號］G8 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2008)02－228－03

一、研究對象與方法

1．研究對象

中國殘疾人游泳集訓隊王曉福肢殘“S8”級(失去右臂)，曾被稱為殘疾人中的“菲爾普斯”，手握雅典殘奧會3枚金牌和5項世界紀錄保持者，到目前為止，在世界和全國舉辦的大大小小賽事上，王曉福奪得30多個第一，10余次打破世界紀錄。

2．研究方法

(1)文獻資料調查法

查閱、分析國內外有關自由泳技術和運動學分析的文獻，獲得相關資料，為科學研究分析作了充分的準備。

(2)觀察對比法

觀察2002—2007年期間殘奧會、世錦賽及全國殘疾人運動會游泳比賽的電視錄像，并與健全人技術進行對比。

(3)運動學研究法

2007年5月在中國云南舉行的第七屆全國殘疾人運動會游泳比賽上，拍攝了我國優秀殘疾人游泳運動員王曉福100米自由泳比賽的部分過程。現場用一臺索尼E90型號的攝像機，拍攝速度為50HZ25楨，攝像機距水面高度為40公分，拍攝距離12．5米，攝像機位于第一泳道墻壁外的觀察窗上，以距離運動員最近的泳道線上的浮標為框架，每個浮標10厘米，取10個浮標作為比例尺。

對拍攝到的原始資料，通過美國ARIL運動生物力學高速解析系統進行二維解析，采用18個關節點，解析1套共84幅動作畫面，獲得8500多個數據，用數字濾波法進行平滑，解析系統見圖。

二、結果與分析

1．總體運動學特點

(1)腿部主要技術階段時間比例

在此動作周期中，王曉福的自由泳打水動作分為兩個主要階段，各階段時間分配與比例見表1，交替打水時間為0．78秒，占57．35%；蝶泳腿打水時間為0．58秒，占42．65%。由此看出交替打水的時間和蝶泳腿打水時間，各占總時間的一半左右，這是王曉福自由泳打水技術區別于健全人技術的一大特點，即在手臂入水和劃水階段用一次蝶泳打水動作。健全人游自由泳時，其手臂的劃水動作是產生推進力的主要階段，兩臂是交替劃水完成的；而王曉福由于缺少右臂，一臂劃水時將使身體失去平衡，因此他采用在入水和劃水階段多打一次蝶泳腿，以此來保證身體在水中的平衡和游進速度。使其推進力不僅來源于手臂動作，更主要的還是來源于腰腹部協同腿部的打水動作。

(2)身體重心在Y軸上的軌跡走向

從王曉福的身體重心在此動作周期中的軌跡上可以看出，左腿在最高點開始交替打水階段的重心曲線，此段曲線出現一個負向峰值，此時正是左腿向下打水階段，說明王曉福的左腿對身體重心的影響較大；蝶泳腿打水階段的重心曲線，此段曲線有一個較大的正向峰值，此曲線達到整個動作周期的最高點。王曉福只有一臂，所以在整個動作周期中手臂對重心起伏的影響將大大減少，腿部動作將起主要作用。歸結起來，交替打水階段重心有多次起伏；蝶泳腿打水階段，在雙腿向下打水時整個身體重心的位置達到最高點。

(3)重心水平速度軌跡走向

從表2可知，左腿上打到最高點時速度為1．113米/秒，右腿上打到最高點時速度為1．435米/秒，在交替打水階段，身體重心的速度是增加的；雙腿上打到最高點時速度為0．831米/秒；雙腿下打到最低點時速度為1．397米/秒，雙腿再次上打到最高點時速度為1．773米/秒，在蝶泳打水階段，身體重心的速度較大，且達到整個周期的最大值。王曉福在游自由泳時，其蝶泳打水階段的速度最大，說明作用效果最好。

2．各階段技術分析

王曉福完成的自由泳腿部動作分為交替打水、蝶泳打水兩個主要部分；手臂動作分為入水、抱水、劃水、推水、出水和空中移臂六個主要部分，本文重點分析腿部動作和手臂的抱水、劃水和推水等水下動作。

(1)兩腿交替打水階段

交替打水動作是兩腿交替向上打水和向下打水，向上和向下的打水動作應該從髖關節開始，大腿用力，通過整個腿部，最后到腳，形成一個“鞭狀“打水動作。從兩足的Y軸位移曲線可以看出(見表3)，當左腿上打到最高點時，右腿并沒有下打到最低點，由于腿部各關節和環節構成了一個類似鏈狀的結構，所以王曉福自由泳的向上打水和向下打水之間的界限并不十分明顯，即大腿、小腿和腳并沒有同時向上或向下打水。

健全人游自由泳時，兩腿打水幅度約為30—40厘米，上打腿膝關節彎曲的角度約為160°，下打腿接近伸直。而王曉福在左腿上打到最高點時，從垂直面看，兩腳(腳尖)的距離為65．6厘米，此時左臂推水，因無右臂，缺少右臂對水的壓力，身體借助上打水和手臂推水動作向左側轉動的幅度較大，兩腳之間的距離接近健全人的2倍，左腿膝關節彎曲的角度為108°，遠小于健全人，右腿膝關節彎曲的角度為178°，接近伸直(見表4)。右腿上打到最高點時，兩腳(腳尖)的距離為52．4厘米(見表6)，大于健全人，右膝關節彎曲的角度為146°，小于健全人；左膝關節彎曲的角度為155°，遠小于健全人，此時左臂空中移臂，健全人右臂此時應開始抱水，使身體向右側轉動。而王曉福無右臂，通過屈腿控制身體在水中的平衡。

左腿上打到最高點時，左足的水平速度為0．352米/秒，垂直速度為0．222米/秒；而右足的水平速度為1．63米/秒，垂直速度為2．038米/秒(見表5)此時左足速度明顯小于右足。右腿上打到最高點時，左足的水平速度為1．31米/秒，垂直速度為1．236米/秒；而右足的水平速度為0．465米/秒，垂直速度為0．192米/秒(見表7)，此時右足速度明顯小于左足，說明王曉福腿部向下打水的效果是用較大的力量和較快的速度完成的；而向上打水則放松、自如，且速度相對要慢。

(2)蝶泳腿打水階段

蝶泳打水動作是以橫軸(腰際)為中心，軀干和腿做有節奏的擺動，發力點在腰腹部，然后以大腿帶動小腿，雙腿同時做上下的鞭狀打水動作。王曉福自由泳最顯著特點就是充分發揮了腰腹作用，在交替打水之后打一次蝶泳腿，且蝶泳的波浪動作比較明顯。在交替打水之后兩腿開始并攏向上向下打水，雙腳處于最高點時，左足的垂直速度為0．47米/秒，右足的垂直速度為1．428米/秒，王曉福是通過左足向上打水，右足向下打水，進而使兩腿并攏，因此導致兩腳的速度相差甚多。此時健全人膝關節彎曲的角度為110°—130°，王曉福膝關節彎曲的角度約為106°，稍小于健全人，但髖關節彎曲的角度也較小，約為145°(見表8)。在向下打水時，上體需上抬，頭出水呼吸，而王曉福只有一臂，手臂抱水、劃水的作用將大大減少，他通過屈髖，屈膝使腿部獲得較大的向下作用力，進而使上體抬高有助于側轉頭吸氣。

健全人蝶泳打水時，兩腳處于最低點，膝關節伸直，臀部上抬至水面，髖關節屈成約160°。而王曉福此時左膝關節彎曲角度約為176°，接近水平。但左髖關節屈成約133°(見表9)，遠小于健全人，他是通過屈髖來提高臀部位置，與健全人相比王曉福的波浪打水動作幅度較大。兩腳在最低點時，左足的垂直速度為0．924米/秒，腿向下打水的速度比向上抬腿快約兩倍，打腿的重點在向下打水動作上。其推進力主要來源于向下打水。

雙腿再此上打到最高點時，比第一次高出約9厘米，這次上打幅度較大。此時背部出現背弓，背弓彎曲角度約為147°，膝關節彎曲角度為163°(見表10)。蝶泳腿的打水動作是由腰部發力，經過髖、膝、踝關節并與軀干、脊柱動作相協調一致配合完成的，王曉福的腰腹動作較明顯，上下起伏較大，通過“鞭狀”作用，使髖、膝、踝關節受到較大的作用力，進而獲得較好的打水效果和速度。

(3)手臂劃水階段

手臂劃水階段分為：抱水、拉水和推水，從抱水結束到劃至與水面垂直之前稱為“拉水”，過垂直面后稱為“推水”。在抱水結束后，王曉福的肘關節屈至150°左右，當拉水結束時，大臂與軀干的角度為7°，手在體下接近中線，這時，肘關節彎曲的角度約為100°(見表11)，推水結束后，肘關節彎曲的角度約為155°，整個過程中，手臂的水平速度是不斷增加的，且在推水結束時水平速度達到最大值，為3．706米/秒，垂直速度為2．687米/秒(見表12)。手臂的抱水、劃水、推水動作與健全人無差異，基本符合健全人的動作標準，可得知王曉福雖缺少一臂，但并不影響其臂部的技術動作，而是通過腿部動作來克服肢體殘缺的不足，以此保持身體位置的水中平衡，同樣可獲得較快的速度。

三、結論

1．王曉福自由泳技術區別于健全人的最大特點是在交替打水之后有一次蝶泳打水，且時間比例與交替打水各占一半左右。

2．在整個動作周期中，身體重心的位置不固定，有明顯的上下起伏。

3．在交替打水階段，左腿上打到最高點瞬間左膝關節角度約為110°，右腿基本伸直；右腿上打到最高點瞬間左膝關節角度約為150°，右膝關節彎曲角度為155°。兩膝關節的彎曲角度差別較大，特別是左腿動作較明顯，且前者兩腳間的距離與后者的相差13．2厘米，王曉福缺少右臂，進而通過加大左腿的動作幅度來控制身體位置的平衡。

4．在蝶泳腿打水階段，雙腿兩次上打到最高點瞬間，膝關節彎曲角度分別為106°、163°，前者膝關節角度稍小于健全人，髖關節彎曲角度在130—150°之間，主要是為向下打水作準備；后者膝關節彎曲角度較大，而此時背部出現背弓，背弓角度約為150°。王曉福蝶泳腿打水時，其腰腹動作明顯，鞭狀打水效果較好。

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